Cтраница 3
Скорость адсорбции очень быстро возрастает с температурой. [31]
Скорость адсорбции имеет две интересные особенности. Даже при низких концентрациях коэффициент прилипания равен - 0 4; это означает, что не каждый атом ксенона, сталкивающийся с поверхностью, конденсируется на ней. Кроме того, скорость адсорбции нечувствительна к адсорбированному количеству. В том интервале поверхностных концентраций, где можно провести точные измерения, коэффициент прилипания возрастает лишь слегка. [32]
Скорость адсорбции, определенная из этих измерений, не согласуется с ожидаемой. В соответствии с такой картиной атом, сталкивающийся с локализованным слоем газа, будет отражен, если он попадает на занятый центр, и свяжется с поверхностью, если ударится о свободный центр. При адсорбции ксенона было обнаружено совершенно иное поведение, скорее напоминающее хемосорбцион-ные системы. С ростом поверхностной концентрации коэффициент прилипания не изменяется существенно. Несмотря на это, даже при низких концентрациях на поверхности оставалась только приблизительно половина от общего числа сталкивающихся с ней атомов. [33]
Скорость адсорбции не меняется с температурой каталитической поверхности, и теплота активации, вычисленная из температурного коэффициента, оказалась равной 25 000 кал на моль. С другой стороны, гомогенное разложение йодистого водорода имеет теплоту активации 44 000 кал. Этот результат привел исследователей к заключению, что теплоты активации соответствующих гетерогенных и гомогенных реакций находятся приблизительно в отношении 1: 2 и что в то время как гомогенная реакция бимолекулярна, гетерогенная реакция - мономолекулярна. Шпитальский и Каган [527] применили принципы электронной поляризации для объяснения механизма гетерогенного катализа. Недавно [24, 25] разработана теория дегидрогениза-циоиного катализа. Она интерпретирует гетерогенные каталитические реакции с точки зрения мультиплетной гипотезы, в основе которой лежит утверждение, что связь между атомами разрывается, если они притягиваются двумя различными атомами катализатора. Согласно этой гипотезы катализ является следствием геометрически определенного действия различных каталитических центров. Кроме того, исследованиями [26] дегидрогенизации циклогексана и спирта в присутствии палладия, подвергаемого ультрафиолетовой радиации ртутной лампьш не подвергаемого о блучению, было установлено, что о блучение каталитической поверхности ультрафиолетовойрадиацией, кванты которой больше, чем кванты, соответствующие теплоте активации каталитической реакции, не вызывает ускорения реакции. Неактивный катализатор также не становится активным под действием радиации. Свойства свободной поверхности и скорость перехода энергии в соответствующих случаях гетерогенного катализа объясняют получающийся эффект. Квантово-механическое объяснение гетерогенного катализа, даваемое Франком [167], допускает, что каталитический процесс происходит путем превращений, у которых теплота активации не превышает потенциального порога, но при этом пронизывается потенциальный барьер. Франк считает, что в этом процессе вероятности превращения благоприятствуют близость молекул в адсорбированном состоянии и выравнивание потенциальных стенок. [34]
![]() |
Способы адсорбции. [35] |
Скорость адсорбции зависит от поверхностной диффузии в сфере действия сил адсорбента, а также от капиллярной диффузии и в большинстве случаев определяется экспериментально. [36]
Скорость адсорбции зависит от характера поверхности: на гладких поверхностях она протекает с очень большой скоростью, на пористых-замедляется ( диффузия в тонкие поры), но весь процесс в том и другом случаях протекает в несколько секунд или минут; 3) капиллярная конденсация-сорбция пара или газа с конденсацией в порах адсорбента, которая протекает очень быстро; 4) хемосорбция-адсорбция паров или газов на поверхностях силами остаточных валентностей с образованием химического соединения в виде мономолекулярного слоя; сюда же относятся, по существу, и процессы активированной адсорбции ( стр. [37]
Скорость адсорбции на трех образцах эрионита сильно различается. Синтетический эрионит адсорбирует гексан в 10 раз быстрее, чем природный. Обмен щелочных катионов на водород приводит к еще большему увеличению скорости. Однако она остается значительно меньшей, чем скорость адсорбции на цеолите типа Y, у которого самые широкие поры среди всех известных цеолитов. [38]
Скорость адсорбции резко снижается и она практически прекращается при растворении сравнительно небольших количеств лития. При концентрации 0 4 ат % Li адсорбция составляет в первую минуту 0 7 % от монослоя и дальше не изменяется вплоть до температур, где начинается процесс окисления ее до СО2 кислородом закиси никеля. При увеличении содержания лития до 0 8 ат % адсорбция СО делается неизмеримой. Отметим, что кинетический закон адсорбции СО при растворении окиси лития претерпевает изменения: так, при содержании в NiO 0 1 ат % Li билогарифмическое уравнение перестает удовлетворяться и кинетика подчиняется логарифмической зависимости, при увеличении содержания лития до 0 2 ат % кинетика адсорбции не удов. Растворение окиси лития в NiO также приводит к значительному снижению скорости адсорбции ацетилена, который является, как и СО, донором электронов. [39]
Скорость адсорбции В является определяющей в случае отсутствия адсорбции А. Экстраполяция до NA 0 дает максимальное значение, соответствующее скорости адсорбции В в отсутствие А. [40]
Скорость адсорбции на свободной поверхности выражается разностью между скоростью диффузии молекул к поверхности и скоростью отрыва их от последней. [41]
![]() |
Кинетическая кривая адсорбции. [42] |
Скорость адсорбции на однородной поверхности с образованием мономолекулярного слоя ( ленгмюровская адсорбция) складывается из скоростей двух противоположных процессов. Первая скорость пропорциональна числу столкновений молекул адсорбата vi с единицей поверхности адсорбента, доле свободной поверхности ( 1 - 6) и доле молекул а, способных к закреплению на поверхности. [43]
![]() |
Начальные скорости бимолекулярных газовых реакций. Влияние. [44] |
Скорость адсорбции В является определяющей в случае отсутствия адсорбции А. Экстраполяция до NA 0 дает максимальное значение, соответствующее скорости адсорбции В в отсутствие А. [45]